EP2081806A1 - Einteiliges carrier für elektrischer parkbrems-aktuator mit planetengetriebe - Google Patents

Einteiliges carrier für elektrischer parkbrems-aktuator mit planetengetriebe

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EP2081806A1
EP2081806A1 EP07819070A EP07819070A EP2081806A1 EP 2081806 A1 EP2081806 A1 EP 2081806A1 EP 07819070 A EP07819070 A EP 07819070A EP 07819070 A EP07819070 A EP 07819070A EP 2081806 A1 EP2081806 A1 EP 2081806A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
actuator
planet carrier
planet
planetary gear
gear
Prior art date
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Application number
EP07819070A
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English (en)
French (fr)
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EP2081806B1 (de
Inventor
Ulrich Seuser
Andre Busse
Gregor Poertzgen
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ZF Active Safety GmbH
Original Assignee
Lucas Automotive GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Lucas Automotive GmbH filed Critical Lucas Automotive GmbH
Publication of EP2081806A1 publication Critical patent/EP2081806A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2081806B1 publication Critical patent/EP2081806B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • B60T13/746—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive and mechanical transmission of the braking action
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0463—Grease lubrication; Drop-feed lubrication
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/048—Type of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0482—Gearings with gears having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F16H57/082—Planet carriers

Definitions

  • the invention relates to the field of brakes and in particular of motor vehicle brakes. More specifically, the invention relates to an electric motor operable parking brake actuator.
  • Electric motor actuated actuators for parking brakes also called parking brakes found in motor vehicles use.
  • an electrically operated parking brake can be combined well with modern on-board electronics.
  • Such parking brakes are actuated by means of an actuator, which usually has an electric motor with a downstream transmission.
  • the transmission can consist of several stages, whereby different transmission technologies can be used.
  • gear stages that are designed as belt transmissions, worm gears, spur gear or planetary gear are known.
  • a planetary gear speaks its compact design, the high reduction ratio per stage and the ability to transmit a high torque.
  • the disadvantage is that due to the higher number of moving components per stage compared with other types of transmission, increased noise development must be expected. In addition, this makes the planetary gear more expensive to manufacture and potentially has a less advantageous efficiency.
  • planetary gear storage devices for planetary gear stages subjected to high torques are manufactured separately from the planetary gear carrier and are non-positively connected to the planet carrier in one production step.
  • the generally preferred joining technique is the fit in which bearing made of steel in recesses of a planet carrier are fitted.
  • the disadvantage here is that the fit hole and possibly the corresponding mating surface must be made with great precision before the parts are joined together.
  • the production of such parts is complex and requires increased attention in quality control, resulting in increased unit costs.
  • brake actuators are subject to increased resistance to shock, vibration, corrosion, and elevated temperature requirements. Under all operating conditions, the mechanical resistance of the transmission should be as constant as possible in order to provide reproducible clamping forces.
  • the present invention is therefore based on the object to provide an optimized actuator for an electric parking brake.
  • an actuator for an electric parking brake comprising an electric motor and a planetary gear downstream of the electric motor and the planetary gear at least one planetary gear carrier having a plurality of bearing means for rotatably supporting planetary gears, wherein the bearing means are integrally connected to the planet carrier.
  • connection partners are held together by atomic or molecular forces.
  • cohesive connections can be produced by means of soldering, welding, gluing or vulcanization.
  • the storage facilities may accordingly be formed integrally with the planet carrier or separate, but fluid with z. B. be the surface of the planet carrier coupled elements.
  • Each bearing device preferably has an outer diameter of at least about one-third of the largest outer diameter of the planetary gear that carries it. Others, and especially larger numbers are possible; the size ratio may for example be 2 Is, 1 Zz or above. In one variant, the diameter of a bearing device is greater than its axial extent. For example, the diameter may be 120% of the axial extent.
  • the storage facilities of at least approximately cylindrical shape.
  • other shapes may be used, such as truncated cones.
  • the storage facilities may be designed in a non-solid construction, wherein a recess may be provided on the inside of each storage facility, which in shape, for example, the outer shape of the
  • Storage facility corresponds.
  • a cylindrical recess is used whose vertical axis is coaxial with the axis of rotation of the planet gear.
  • the storage facilities could therefore be designed as a hollow cylinder or a partial hollow cylinder.
  • At least one bearing device may have at least one recess on its bearing surface facing the planet wheels.
  • This recess preferably extends in the axial direction and, in the case of a cylindrical basic shape of the bearing device, may have the cross section of an arc segment.
  • the recess may be at least partially filled with a lubricant.
  • a fat with low viscosity and high temperature stability is used for this purpose.
  • Such a recess can provide increased play in the assembly that can help compensate for certain design flaws. For example, if there is a double fit, which only comes to light at operating temperature, so the increased clearance between the planet and bearing through the recess ensures that increased friction forces do not occur or only weakened.
  • Spacer bodies can be used which determine the minimum distance between the planet carrier and a planetary gear in its axial direction.
  • One or more of these spacers may be formed on the planetary gear. It can also be formed on the planet carrier one or more spacer body. In both cases, a lubricant may be introduced into the resulting space between the planet carrier and the planetary gear.
  • Planet wheel and / or the planetary gear can / can be made of a plastic, in particular polyphenylsulfide. It is possible to produce the planet carrier in the cold forging process.
  • the planet carrier may comprise an output shaft, wherein the output shaft is connected by means of a polygonal profile torque-fit with the planet carrier. As connection types between the output shaft and the planet carrier all torque-locking connections come into question.
  • the invention is directed to an electric parking brake that includes an actuator as described herein.
  • an actuator as described herein.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a brake actuator with electric motor, belt transmission and multi-stage planetary gear
  • Fig. 2 is an exploded view of a first embodiment of the planetary gear of Fig. 1;
  • FIG 3 is a perspective view of a planet carrier for use in a planetary gear of an actuator according to the invention an electric parking brake.
  • FIG. 4 shows a plan view of the planet carrier according to FIG. 3 with four planet gears for use in a planetary gear of an actuator according to the invention
  • Fig. 5 a plan view of a planet carrier with a planet gear to
  • Fig. 6 is a detail view of a section along the line A-A in Fig. 5;
  • FIG. 7 is a perspective view of the planet carrier according to FIG. 5;
  • FIG. FIG. 8 is an exploded view of another embodiment of the planetary gear of FIG. 1;
  • FIG. 9 a perspective view of a planetary gear 260 according to FIG. 8.
  • an electric parking brake actuator with a planetary gear will be described.
  • the described brake actuator outputs a torque which can be used to actuate a vehicle brake (not shown) in parking brake operation.
  • an electric parking brake actuator 100 that includes a housing 110 with a housing cover 120. If necessary, an electric motor 130 accommodated in the housing 110 is electrically actuated and drives a first toothed belt wheel 140, which is coupled via a toothed belt 150 to a second toothed belt wheel 160.
  • the belt drive 140, 150, 160 can also be another gear, such as a spur gear, a helical gear or a planetary gear can be used.
  • the belt transmission 140, 150, 160, a planetary gear 170 is connected downstream. The planetary gear 170 could also be torque-locked to the motor 130 without the use of the belt drive 140, 150, 160.
  • the planetary gear 170 shown here is a two-stage embodiment (see Fig. 2).
  • the output shaft 180 At the lower end of the planetary gear 170 is the output shaft 180, which can output its torque to a parking or power holding mechanism of the parking brake.
  • FIG. 2 shows an exploded view of the two-stage planetary gear 170.
  • the gear 170 is driven by the toothed belt wheel 160, which is driven by the electric motor 130 in the manner described.
  • the toothed belt wheel 160 has a centrally arranged first sun gear 200, which dips into a ring gear 210 from above.
  • the ring gear 210 carries in the embodiment shown two internal gears, which are only partially visible. Depending on the toothing of the planet gears described below, these internal gears can be of the same or different pitch and width.
  • Three planetary gears 220 run in the upper toothing of the ring gear 210. Each planet gear 220 is simultaneously engaged with the first sun gear 200 and an internal toothing of the ring gear 210 in engagement.
  • the planetary gears 220 are supported on bearing devices 240 that extend upward from a first planet carrier 230 in FIG. 2.
  • bearing devices 240 that extend upward from a first planet carrier 230 in FIG. 2.
  • the bearing means 240 of the planetary gears 220 could correspond to the prior art.
  • the storage devices 240 in the manner according to the invention on the first planetary gear carrier 230 may be attached to the fluid or formed integrally with it.
  • the first planet carrier 230 is torque-connected to a sun gear 250.
  • a cohesive connection of the two elements is just as possible as a connection by means of press-fitting, riveting, screwing, shrinking or another connection technique.
  • the sun gear 250 of the first planet gear carrier 230 engages a set of four other planet gears 260.
  • the planet gears 260 and the sun gear 250 have the same toothing different from those of the planet gears 220 and the sun gear 200.
  • the ring gear 210 has two different internal gears not visible in the image, in which the planet gears 220 and the planet gears 260 engage.
  • the planet wheels 260 mesh with the lower internal toothing of the ring gear 210, whereas the planet gears 220 mesh with the upper inner toothing.
  • the illustrated two-stage planetary gear sets the introduced on the pulley 160 rotational speed in two stages.
  • the first stage consists of the first sun gear 200, the planet gears 220, the upper part of the ring gear 210 and the planet carrier 230 with the bearing means 240.
  • the second stage consists of the second sun gear 250, the planetary gears 260, the lower part of the ring gear 210th and the second planet carrier 270 with cylindrical bearings 280 for the planet carrier 260.
  • the planet carrier 270 and the storage devices 280 are integrally formed.
  • a bottom cover 290 forms a housing of the two-stage planetary gear together with the ring gear 210.
  • the output of the torque via the output shaft 180, which is connected coaxially and torque-locking with the lower planet carrier 270.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the second planet carrier 270 with the bearing devices 280.
  • the lower planet wheel carrier 270 has larger diameter cylindrical bearing devices 280, which additionally have coaxial cavities 310.
  • Each of the cavities 310 may also have a different shape, in particular, unlike a cylindrical shape, it may have an arbitrarily shaped base area.
  • the second planet carrier is formed with a circular base.
  • other base surfaces can also be used, for example square, polygonal or star-shaped (compare upper planet carrier 230 in FIG.
  • the bearing devices 280 are attached to the surface of the planet carrier shown in Fig. 3 270 cohesively.
  • four storage devices 280 are used for the same number of planetary gears 260.
  • a larger or smaller number of planetary gears 260 and bearings 280 may be used.
  • a number of three to four planet gears 260 and bearings 280 has proven itself.
  • the centers of the bearings 280 are preferably at equal intervals on a circular line having the same center as the output shaft 180. All planet gears 260 have the same dimensions and a uniform gearing on.
  • the outer diameter of the bearing means 280 is shown in FIG. 3 is preferably greater than its axial extent. However, depending on the nature of the materials used and the stresses during operation, the diameter the storage facilities 280 also be smaller than their axial extent. In this embodiment, the bearing means 280 have a diameter of more than one third of the largest outer diameter of the planet gears 260.
  • the present embodiment provides for the bearings 280 and the lower planet 260 to produce in the cold forging process. This mode of production allows cost-effective production of a sufficiently robust embodiment of the invention. 5
  • the remaining material thickness between the teeth of the planet gears 260 and their bearing surfaces should not be too low, so that enough material for a stable force and torque transmission is available. Possibly, a small material thickness in the radial direction by a larger expansion dero planetary gears 260 in the axial direction to compensate. If the material thickness mentioned is too small, a deformation of the gears during operation of the transmission and resulting material fatigue can be expected.
  • FIG. 4 shows the planetary gear carrier 270 shown in FIG. 3 with planetary gears 260 additionally mounted on the bearing devices 280 from a different perspective. In the center of the planet carrier 270, the output shaft 180 is clearly visible.
  • FIG. 5 shows a plan view of another planet carrier 270 with bearing devices 280 and a mounted planetary gear 260, which can also be used for the second stage of the planetary gear shown in FIG.
  • the output shaft 180 is located in the middle of the planet carrier 270.
  • each of the bearing devices 280 on its end facing away from the planet carrier 270 a chamfer or flattening on. This chamfer can facilitate the assembly of the planet gears 260. 5
  • each of the bearings 280 has a plurality of axially extending recesses 520.
  • These recesses 520 are so shaped to have a constant cross section along the axes of the bearings 280.
  • This cross-section has the shape of a circular arc with chord, the circular arc of the tread of the storage facilities 280 follows.
  • the examples of recesses 520 shown in FIG. 5 are formed of bearing devices 280 made of circular-cylindrical bearing devices 280, of which a part is removed in each case by a section parallel to its vertical axis (and spaced from its center).
  • recesses 520 are conceivable, for example, it is not essential that all recesses 520 of a bearing device 280 have the same shape or that they have a constant cross section along the vertical axes of the bearing devices 280.
  • the number of recesses 520 per storage device 280 can also be varied. In the embodiment according to FIG. 5, two recesses 520 are used per bearing device 280, which are attached to one another in the opposite direction. However, more or fewer recesses 520 per storage device 280 may also be provided.
  • the recesses 520 may also be used to fill the resulting spaces between the treads of the planet gears 260 and the bearings 280 with a lubricant such as a bearing grease.
  • the recesses 520 can serve as a lubricant reservoir.
  • the orientation of the recesses 520 with respect to the planet carrier 270 preferably results from those portions of the running surfaces of the bearings 280 that are subjected to the lowest loads during operation of the planetary gear 170. These locations can be determined for example after prolonged exposure by analyzing the wear pattern of the storage facilities 280 without recesses. 0
  • each of the bearing means 280 in Fig. 5 are associated with a plurality of spacer body 510, which determine the distance between the planet gears 260 from the planet 270.
  • Number, shape, position and orientation of the spacer body 510 are variable.
  • the spacers reduce the contact surface between the tarpaulin-5 tenrad 260 and the planet carrier 270 and can thus cause a reduction in friction during operation.
  • the spacer bodies 510 may be mounted on the planet carrier 270 and / or on the cheeks of the tarpaulin carrier facing the planet carrier 270.
  • tengan 260 may be formed.
  • a one-piece design of the spacer body 510 with the planet carrier 270 (cf., Hg. 6) or the planetary gear 260 is also possible as a separate training with subsequent assembly. In the embodiment of Fig. 5, four spacer bodies 510 are used. Alternatively or
  • spacer bodies attached to the planetary gears 260 may be provided.
  • a lubricant may be introduced in the space that results between the planetary gears 260, the spacers 510 and the planetary carrier 270.
  • a preferred embodiment provides for connecting the lubricant reservoirs resulting in this way to the lubricant reservoirs formed by the recesses 520 of the bearing devices 280 so that the introduced lubricant can move from one to the other reservoir.
  • Fig. 6 shows the section along the section line AA of Fig. 5.
  • the storage devices 280 are in the form of hollow cylinders.
  • On the side facing away from the bearing means 280 side of the planet carrier 270 is a bead 610.
  • the bead 610 can improve the stability of the planet carrier 270.
  • the bearing devices 280 are connected to the Planetenradträ ⁇ ger 270 cohesively.
  • Another preferred embodiment shown in FIG. 6 is to select cylindrical bearing means 280 which blunt but connected in the flow of material with the surface of the planet carrier 270.
  • the bearing devices 280 preferably do not extend into a recess made in the planet carrier 270.
  • All material connection techniques are possible, for example welding, in particular friction welding, hard and soft soldering, gluing and vulcanization.
  • Both the planetary gear carrier 270 (possibly with one-piece bearing devices 280) and the planetary gears 260 may be made of a plastic, in particular of polyphenylsulfide.
  • One possible method of manufacturing the planet carrier 270 involves cold forging.
  • Fig. 7 shows the constellation of Fig. 5 in a perspective view.
  • Good i5 recognizable are the planetary gear carrier 270 with four storage facilities 280 and four spacers 510 per storage facility 280.
  • Each of the planet gears 260 or 220 may be formed by a plurality of co-axial planetary pulleys having the same inner and outer diameters.
  • the ring gear 210 can be formed of a plurality of axial elements with corresponding internal teeth.
  • Fig. 8 shows an exploded view of another embodiment of the planetary gear train 170.
  • the illustrated elements correspond to the elements shown in Fig. 2 and have the same reference numerals. In the following, therefore, only the differences of the embodiment shown in Fig. 8 are explained in comparison with the embodiment shown in Fig. 2.
  • a terminating ring 810 replaces the lower cover 290 of FIG. 2 and together with the ring gear 210 forms a housing of the two-stage planetary gear 170.
  • the connection of the terminating ring 810 to the ring gear 210 is effected by three outgoing from the end ring, in the axial direction of the planetary gear 170 extending tongues which engage in corresponding recesses of the ring gear 210 and enter with them a releasable snap connection.
  • the end ring 810 prevents the planetary carrier 270 from falling out, but does not have complete coverage so that the lower planetary carrier 270 engages assembled planetary gear 170 in the region of the output shaft 180 is partially open.
  • a cover of the planet carrier 270 may be inserted and / or connected to the terminating ring 810 from inside or outside in any manner known to those skilled in the art.
  • the lower planet wheel carrier 270 has on its upper side four storage facilities, which, as shown in Fig. 3, are formed as a hollow cylinder with relatively large outer diameters.
  • the mounted on the bearing means 280 planet gears 260 have beveled teeth on their front sides.
  • FIG. 9 shows one of the planet wheels 260 from FIG. 8 in a perspective detail view.
  • the bevel of the toothing is found both on the top and on the underside of the planet gear 260, so that can be dispensed with a separate presentation and description of the bottom.
  • Due to the beveled toothing of the planetary gear 260 an axially extending circumferential edge 910 is formed to the planet wheel carrier 270 through which the planet gear rests on the planet 270.
  • the peripheral edge 910 is an embodiment of the spacer body 510 described above with reference to FIG. 5, wherein the spacer body 910 is formed on the cheek of the planetary gear 260 facing the planet carrier 270 and integrally therewith.
  • the planetary gears 260 may be manufactured by sintering, for example, by means of the above-mentioned cold forging method, which may result in cost advantages.
  • sintering the frontally beveled toothing of the planetary gear 260 according to FIGS. 8 and 9 as advantageous because the finally required during sintering erforderli ⁇ che removal of the planetary gear 260 is easier to carry out.

Description

EINTEILIGES CARRIER FÜR ELEKTRISCHER PARKBREMS-AKTUATOR MIT PLANETENGETRIEBE
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Bremsen und insbesondere der Kraftfahrzeugbremsen. Genauer gesagt betrifft die Erfindung einen elektromotorisch betätigbaren Parkbrems-Aktuator.
Hintergrund der Erfindung
Elektromotorisch betriebene Aktuatoren für Parkbremsen (auch als Feststellbremsen bezeichnet) finden in Kraftfahrzeugen Verwendung. Vorteilhaft bei dieser Ausführungsform gegenüber Bremsen, die ausschließlich mittels Zügen oder Hydraulik betätigt werden, ist die Tatsache, dass der Fahrer keine hohe Muskelkraft aufbringen muss, um die Bremse zu betätigen. Auch lässt sich eine elektrisch betätigbare Parkbremse gut mit moderner Bordelektronik kombinieren.
Gemeinhin werden solche Parkbremsen mittels eines Aktuators betätigt, der üblicherweise einen Elektromotor mit einem nachgeschalteten Getriebe aufweist. Das Getriebe kann aus mehreren Stufen bestehen, wobei unterschiedliche Getriebetechnologien Verwendung finden können. Bekannt sind beispielsweise Getriebestufen, die als Riemengetriebe, Schneckengetriebe, Stirnradgetriebe oder Planetengetriebe ausgeführt sind. Für die Verwendung eines Planetengetriebes spricht dessen kompakte Bauform, der hohe Untersetzungsgrad pro Stufe sowie die Möglichkeit, ein hohes Drehmoment zu übertragen. Nachteilig ist hingegen, dass bedingt durch die gegenüber anderen Getriebeformen höhere Anzahl von bewegten Bauteilen pro Stufe mit gesteigerter Geräuschentwicklung gerechnet werden muss. Außerdem ist dadurch das Planetengetriebe aufwändiger in der Herstellung und verfügt potentiell über einen weniger vorteilhaften Wirkungsgrad.
Üblicherweise werden Planetenrad-Lagereinrichtungen für mit hohen Drehmomenten belasteten Planetengetriebestufen separat vom Planetenradträger gefertigt und in einem Fertigungsschritt kraftschlüssig mit dem Planetenradträger verbunden. Die allgemein bevorzugte Verbindungstechnik ist hierbei die Passung, bei der Lagerein- richtungen aus Stahl in Aussparungen eines Planetenradträgers eingepasst werden. Nachteilig ist hierbei, dass die Passungsbohrung und gegebenenfalls die korrespondierende Passfläche mit großer Präzision hergestellt werden müssen, bevor die Teile ineinander gefügt werden. Die Fertigung solcher Teile ist aufwändig und erfordert erhöhte Aufmerksamkeit bei der Qualitätskontrolle, was zu erhöhten Stückkosten führt.
Darüber hinaus sind Bremsaktuatoren erhöhten Anforderungen bezüglich der Resistenz gegen Schläge, Vibrationen, Korrosion und erhöhte Temperatur ausgesetzt. Unter allen Betriebsbedingungen soll der mechanische Widerstand des Getriebes möglichst konstant sein, um reproduzierbare Zuspannkräfte bereitstellen zu können.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen optimierten Aktuator für eine elektrische Parkbremse bereitzustellen.
Kurzer Abriss der Erfindung
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Aktuator für eine elektrische Parkbremse zur Verfügung gestellt, wobei der Aktuator einen Elektromotor und ein dem Elektromotor nachgeschaltetes Planetengetriebe umfasst und das Planetengetriebe wenigstens einen Planeten radträger aufweist, der eine Vielzahl von Lagereinrichtungen zur drehbaren Lagerung von Planetenrädern aufweist, wobei die Lagereinrichtungen stoffschlüssig mit dem Planetenradträger verbunden sind.
Stoffschlüssig werden hier Verbindungen genannt, deren Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten werden. Insbesondere können stoffschlüssige Verbindungen mittels Löten, Schweißen, Kleben oder Vulkanisieren hergestellt werden. Als stoffschlüssig ist auch die einteilige Ausführungsform des Planetenradträgers mit den Lagereinrichtungen anzusehen. Die Lagereinrichtungen können demgemäß einteilig mit dem Planetenradträger ausgebildet sein oder separate, aber stoffflüssig mit z. B. der Oberfläche des Planetenradträgers gekoppelte Elemente sein.
Jede Lagereinrichtung hat vorzugsweise einen Außendurchmesser von wenigstens etwa einem Drittel des größten Außendurchmessers des Planetenrades, das sie trägt. Andere, und vor allem zahlenmäßig höhere Größenverhältnisse sind möglich; das Größenverhältnis kann beispielsweise auch bei 2Is, 1Zz oder darüber liegen. Bei einer Variante ist der Durchmesser einer Lagereinrichtung größer als ihre axiale Erstreckung. Beispielsweise kann der Durchmesser 120% der axialen Erstreckung betragen.
Vorzugsweise sind die Lagereinrichtungen von zumindest annähernd zylindrischer Form. Alternativ hierzu können andere Formen verwendet werden, beispielsweise die von Kegelstümpfen. Die Lagereinrichtungen können in nicht-massiver Bauweise ausgeführt sein, wobei eine Aussparung auf der Innenseite jeder Lagereinrichtung vor- gesehen sein kann, die in ihrer Form beispielsweise der äußeren Form der
Lagereinrichtung entspricht. Vorzugsweise wird eine zylindrische Aussparung verwendet, deren Hochachse koaxial zur Rotationsachse des Planetenrades verläuft. Die Lagereinrichtungen könnten also als Hohlzylinder oder als Teil-Hohlzylinder ausgeführt sein.
Wenigstens eine Lagereinrichtung kann wenigstens eine Aussparung auf ihrer den Planetenrädern zugewandten Lageroberfläche aufweisen. Diese Aussparung erstreckt sich vorzugsweise in axialer Richtung und kann bei zylindrischer Grundform der Lagereinrichtung den Querschnitt eines Bogensegments aufweisen. Die Aussparung kann wenigstens teilweise mit einem Gleitmittel gefüllt sein. Vorzugsweise wird hierfür ein Fett mit niedriger Viskosität und hoher Temperaturstabilität verwendet.
Durch eine solche Aussparung kann ein vermehrtes Spiel in der Anordnung geschaffen werden, das helfen kann, gewisse Konstruktionsfehler zu kompensieren. Liegt beispielsweise eine Doppelpassung vor, die erst bei Betriebstemperatur zu Tage tritt, so sorgt das durch die Aussparung erhöhte Spiel zwischen Planetenrad und Lagereinrichtung dafür, dass erhöhte Reibkräfte nicht oder nur abgeschwächt auftreten.
Es können Abstandskörper verwendet werden, die den minimalen Abstand zwischen dem Planetenradträger und einem Planetenrad in dessen axialer Richtung bestimmen. Einer oder mehrere dieser Abstandskörper können am Planetenrad ausgebildet sein. Es können auch einer oder mehrere Abstandskörper am Planetenradträger ausgebildet werden. In beiden Fällen kann ein Gleitmittel in den entstehenden Raum zwischen dem Planetenradträger und dem Planetenrad eingebracht sein. Planetenradträger und/oder das Planetenrad können/kann aus einem Kunststoff, insbesondere aus Polyphenylsulfid gefertigt sein. Es ist möglich, den Planetenradträ- ger im Kaltschmiedeverfahren herzustellen.
Der Planetenradträger kann eine Abtriebswelle umfassen, wobei die Abtriebswelle mittels eines Polygon-Profils drehmomentschlüssig mit dem Planetenradträger verbunden ist. Als Verbindungsarten zwischen der Abtriebswelle und dem Planetenradträger kommen alle drehmomentschlüssigen Verbindungen in Frage.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist die Erfindung auf eine elektrische Parkbremse, die einen Aktuator wie hierin beschrieben umfasst, gerichtet. Beispielsweise können über die Abtriebswelle Reibkörper mittels eines vorzugsweise selbstsperrenden Getriebes gegen eine achsfeste Bremstrommel oder Bremsscheibe gepresst werden.
Kurze Beschreibungen der Zeichnungen
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie aus den Figuren. Es zeigen:
Fig. 1: eine Ausführungsform eines Bremsaktuators mit Elektromotor, Riemengetriebe und mehrstufigem Planetengetriebe;
Fig. 2: eine Explosionszeichnung einer ersten Ausführungsform des Planetengetriebes aus Fig. 1;
Fig. 3: eine perspektivische Darstellung eines Planetenradträgers zum Einsatz bei einem Planetengetriebe eines erfindungsgemäßen Aktuators einer elektrische Parkbremse;
Fig. 4: eine Draufsicht auf den Planetenradträger gemäß Fig. 3 mit vier Planetenrädern zum Einsatz bei einem Planetengetriebe eines erfindungsgemäßen Aktuators; Fig. 5: eine Draufsicht eines Planetenradträgers mit einem Planetenrad zum
Einsatz bei einem Planetengetriebe eines erfindungsgemäßen Aktuators;
Fig. 6: eine Detaildarstellung eines Schnittes entlang der Linie A-A in Fig. 5;
Fig. 7: eine perspektivische Darstellung des Planetenradträgers gemäß Fig. 5; Fig. 8: eine Explosionszeichnung einer weiteren Ausführungsform des Planetengetriebes aus Fig. 1; und
Fig. 9: eine perspektivische Darstellung eines Planetenrades 260 gemäß Fig. 8.
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsform
Im Folgenden wird eine Ausführungsform eines elektrischen Parkbrems-Aktuators mit einem Planetengetriebe beschrieben. Der beschriebene Bremsaktuator gibt ein Drehmoment ab, das zur Betätigung einer Fahrzeug bremse (nicht dargestellt) im Parkbremsbetrieb genutzt werden kann.
Fig. 1 zeigt einen elektrischen Parkbrems-Aktuator 100, der ein Gehäuse 110 mit einem Gehäusedeckel 120 umfasst. Ein im Gehäuse 110 untergebrachter Elektromotor 130 wird im Bedarfsfall elektrisch angesteuert und treibt ein erstes Zahnriemen- rad 140 an, welches über einen Zahnriemen 150 mit einem zweiten Zahnriemenrad 160 gekoppelt ist. Anstelle des Riemengetriebes 140, 150, 160 kann auch ein anderes Getriebe, beispielsweise ein Stirnradgetriebe, ein Schraubenradgetriebe oder ein Planetengetriebe verwendet werden. Dem Riemengetriebe 140, 150, 160 ist ein Planetengetriebe 170 nachgeschaltet. Das Planetengetriebe 170 könnte auch ohne Verwendung des Riemengetriebes 140, 150, 160 drehmomentschlüssig mit dem Motor 130 verbunden sein.
Bei der hier gezeigten Ausführungsform des Planetengetriebes 170 handelt es sich um eine zweistufige Ausführungsform (vgl. Fig. 2). Am unteren Ende des Planetenge- triebes 170 befindet sich die Abtriebswelle 180, die ihr Drehmoment an einen Zu- spann- oder Krafthaltemechanismus der Parkbremse abgeben kann.
Fig. 2 zeigt eine Explosionsdarstellung des zweistufigen Planetengetriebes 170. Der Antrieb des Getriebes 170 erfolgt über das Zahnriemenrad 160, welches in der be- schriebenen Weise von dem Elektromotor 130 angetrieben wird. Das Zahnriemenrad 160 verfügt über ein mittig angeordnetes erstes Sonnenrad 200, welches in ein Hohlrad 210 von oben eintaucht. Das Hohlrad 210 trägt in der gezeigten Ausführungsform zwei Innenverzahnungen, die nur teilweise zu erkennen sind. Je nach Verzahnung der unten beschriebenen Planetenräder können diese Innenverzahnun- gen von gleicher oder unterschiedlicher Teilung und Breite sein. Drei Planetenräder 220 laufen in der oberen Verzahnung des Hohlrades 210. Jedes Planetenrad 220 befindet sich gleichzeitig mit dem ersten Sonnenrad 200 und einer Innenverzahnung des Hohlrades 210 im Eingriff. Gelagert werden die Planetenräder 220 auf von einem ersten Planetenradträger 230 sich in Rg. 2 nach oben erstrecken- den Lagereinrichtungen 240. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind nur die Lagereinrichtungen einer zweiten Stufe des Planetengetriebes 170 in erfindungsgemäßer Weise ausgebildet; die Lagereinrichtungen 240 der Planetenräder 220 könnten dem Stand der Technik entsprechen. Es können jedoch auch die Lagerei nrichtungen 240 in der erfindungsgemäßen Weise auf dem ersten Planeten- radträger 230 stoffflüssig angebracht oder einteilig mit ihm ausgebildet sein.
Der erste Planetenradträger 230 ist drehmomentschlüssig mit einem Sonnenrad 250 verbunden. Eine stoffschlüssige Verbindung der beiden Elemente ist ebenso möglich wie eine Verbindung mittels Einpressens, Vernietens, Verschraubens, Aufschrump- fens oder einer anderen Verbindungstechnik.
Das Sonnenrad 250 des ersten Planetenradträgers 230 befindet sich in Eingriff mit einem Satz von vier weiteren Planetenrädern 260. Bei der gezeigten Ausführungsform besitzen die Planetenräder 260 und das Sonnenrad 250 die gleiche Verzahnung, die verschieden ist von der der Planetenräder 220 und des Sonnenrads 200. Dementsprechend weist das Hohlrad 210 zwei im Bild nicht ersichtliche unterschiedliche Innenverzahnungen auf, in welche die Planetenräder 220 und die Planetenräder 260 eingreifen. Die Planetenräder 260 kämmen dabei mit der unteren Innenverzahnung des Hohlrades 210, die Planetenräder 220 hingegen mit der oberen Innenverzah- nung.
Das dargestellte zweistufige Planetengetriebe untersetzt die am Zahnriemenrad 160 eingebrachte Drehgeschwindigkeit in zwei Stufen. Die erste Stufe besteht aus dem ersten Sonnenrad 200, den Planeten rädern 220, dem oberen Teil des Hohlrades 210 und dem Planetenradträger 230 mit den Lagereinrichtungen 240. Die zweite Stufe besteht aus dem zweiten Sonnenrad 250, den Planetenrädern 260, dem unteren Teil des Hohlrades 210 sowie dem zweiten Planetenradträger 270 mit zylindrischen Lagereinrichtungen 280 für die Planetenträger 260. Der Planetenträger 270 und die Lagerei nrichtungen 280 sind einstückig ausgebildet.
Da im Zuge der Drehzahluntersetzung beider Planetengetriebestufen jeweils auch eine Drehmomentübersetzung stattfindet, ist das auf die Planetenräder 260 wirkende Drehmoment größer als jenes, das auf die Planetenräder 220 wirkt. Aus diesem Grund sieht eine bevorzugte Ausführungsform vor, die Verzahnung der Planetenräder 260 gröber als die der Planetenräder 220 auszulegen. Eine gleiche oder eine feinere Verzahnung der Planetenräder 260 ist jedoch auch möglich. In jedem Fall müssen sich die Verzahnungen der im gegenseitigen Eingriff befindlichen Sonnen-, Planeten- und Hohlräder entsprechen.
Bei der gezeigten Ausführungsform bildet eine untere Abdeckung 290 zusammen mit dem Hohlrad 210 ein Gehäuse des zweistufigen Planetengetriebes. Die Abgabe des Drehmoments erfolgt über die Abtriebswelle 180, die koaxial und drehmomentschlüssig mit dem unteren Planetenradträger 270 verbunden ist.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des zweiten Planetenradträgers 270 mit den Lagereinrichtungen 280. Im Unterschied zu Fig. 2 verfügt der untere Planeten- radträger 270 über zylindrische Lagereinrichtungen 280 größeren Durchmessers, die zusätzlich koaxiale Aushöhlungen 310 aufweisen. Jede der Aushöhlungen 310 kann auch eine andere Form aufweisen, insbesondere kann sie abweichend von einer zylindrischen Form eine beliebig geformten Grundfläche aufweisen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der zweite Planetenradträger mit einer kreisrunden Grundfläche ausgebildet. Es können jedoch auch andere Grundflächen verwendet werden, beispielsweise quadratische, polygonale oder sternförmige (vgl. oberer Planetenradträger 230 in Fig. 2).
Die Lagereinrichtungen 280 sind auf der Oberfläche des in Fig. 3 gezeigten Planetenradträgers 270 stoffschlüssig angebracht. Bei der gezeigten Ausführungsform werden vier Lagereinrichtungen 280 für gleich viele Planetenräder 260 verwendet. Es kann jedoch auch eine größere oder kleinere Anzahl Planetenräder 260 und Lagereinrichtungen 280 verwendet werden. In der Praxis bewährt hat sich eine Anzahl von drei bis vier Planetenrädern 260 und Lagereinrichtungen 280. Die Mittelpunkte der Lagereinrichtungen 280 befinden sich vorzugsweise in gleichen Abständen auf einer Kreislinie, die den gleichen Mittelpunkt hat wie die Abtriebswelle 180. Alle Planetenräder 260 weisen gleiche Abmessungen und eine einheitliche Verzahnung auf.
Der Außendurchmesser der Lagereinrichtungen 280 ist gemäß Fig. 3 vorzugsweise größer als ihre axiale Erstreckung. Je nach Beschaffenheit der verwendeten Materialien und den Beanspruchungen während des Betriebes können jedoch die Durchmes- ser der Lagereinrichtungen 280 auch kleiner als ihre axiale Erstreckung sein. Bei dieser Ausführungsform weisen die Lagereinrichtungen 280 einen Durchmesser von mehr als einem Drittel des größten Außendurchmessers der Planetenräder 260 auf.
5 In der Praxis hat es sich bewährt, die Außendurchmesser der Lagereinrichtungen 280 relativ groß im Vergleich zu den Durchmessern der Planetenräder 260 zu wählen. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Reib- und Scherkräfte an den Lagereinrichtungen 280 über eine größere Fläche verteilt werden, wodurch die Materialbeanspruchung und die Geräuschentwicklung sinkt. Der Einsatz von Kunststoff für die Lagereinrich-o tungen 280 und/oder die Planetenräder 260 wird dadurch wesentlich erleichtert.
Insbesondere sieht die vorliegende Ausführungsform vor, die Lagerei nrichtungen 280 und den unteren Planetenradträger 260 im Kaltschmiedeverfahren herzustellen. Diese Produktionsweise erlaubt eine kostengünstige Produktion einer ausreichend belastbaren Ausführungsform der Erfindung. 5
Die verbleibende Materialstärke zwischen den Zähnen der Planetenräder 260 und ihren Lagerflächen sollte nicht zu gering gewählt werden, damit genügend Material für eine standfeste Kraft- und Drehmomentübertragung vorhanden ist. Eventuell ist eine geringe Materialstärke in radialer Richtung durch eine größere Ausdehnung dero Planetenräder 260 in axialer Richtung zu kompensieren. Fällt die genannte Materialstärke zu gering aus, so ist mit einer Verformung der Zahnräder beim Betrieb des Getriebes und daraus resultierender Materialermüdung zu rechnen.
Fig. 4 zeigt den in Fig. 3 dargestellten Planetenradträger 270 mit zusätzlich auf den5 Lagereinrichtungen 280 montierten Planetenrädern 260 aus einer anderen Perspektive. In der Mitte des Planetenradträgers 270 ist die Abtriebswelle 180 gut erkennbar.
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf einen weiteren Planetenradträger 270 mit Lagereinrichtungen 280 und einem montierten Planetenrad 260, der ebenfalls für die zweiteo Stufe des Planetengetriebes gemäß Fig. 2 verwendet werden kann. In der Mitte des Planetenradträgers 270 befindet sich die Abtriebswelle 180. Bei dieser Ausführungsform weist jede der Lagereinrichtungen 280 an ihrer der Planetenradträger 270 abgewandten Stirnseite eine Fase oder Abflachung auf. Diese Fase kann die Montage der Planetenräder 260 erleichtern. 5
Wie außerdem in Fig. 5 erkennbar ist, verfügt jede der Lagereinrichtungen 280 über mehrere sich axial erstreckende Aussparungen 520. Diese Aussparungen 520 sind so geformt, dass sie einen konstanten Querschnitt entlang der Achsen der Lagereinrichtungen 280 aufweisen. Dieser Querschnitt besitzt die Form eines Kreisbogens mit Sehne, wobei der Kreisbogen der Lauffläche der Lagereinrichtungen 280 folgt. Anschaulich ausgedrückt entstehen die in Fig. 5 dargestellten Beispiele von Aussparun- 5 gen 520 der Lagereinrichtungen 280 aus kreiszylindrischen Lagereinrichtungen 280, von denen jeweils durch einen Schnitt parallel zu ihrer Hochachse (und beabstandet von ihrem Mittelpunkt) ein Teil entfernt wird.
Andere Ausführungen der Aussparungen 520 sind denkbar, beispielsweise ist es nicht lo unbedingt erforderlich, dass alle Aussparungen 520 einer Lagereinrichtung 280 die gleiche Form aufweisen oder dass sie entlang der Hochachsen der Lagereinrichtungen 280 konstanten Querschnitt besitzen. Auch die Anzahl der Aussparungen 520 pro Lagereinrichtung 280 kann variiert werden. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 werden pro Lagereinrichtung 280 zwei Aussparungen 520 verwendet, welche einan- i5 der gegenüberliegend angebracht sind. Es können aber auch mehr oder weniger Aussparungen 520 pro Lagereinrichtung 280 vorgesehen werden.
Durch die Verwendung von Aussparungen 520 wird die in Kontakt mit den Planetenrädern 260 stehende Oberfläche der Lagereinrichtungen 280 minimiert, was eine
2o Verringerung der Gleitreibung bewirken kann. Die Aussparungen 520 können darüber hinaus verwendet werden, um die entstehenden Räume zwischen den Laufflächen der Planetenräder 260 und den Lagereinrichtungen 280 mit einem Gleitmittel, beispielsweise einem Lagerfett, zu füllen. Die Aussparungen 520 können so als Gleitmittelreservoir dienen. Die Orientierung der Aussparungen 520 in Bezug auf den 5 Planetenradträger 270 ergibt sich vorzugsweise durch diejenigen Anteile der Laufoberflächen der Lagerungseinrichtungen 280, die während des Betriebs des Planetengetriebes 170 den geringsten Belastungen ausgesetzt sind. Diese Stellen können beispielsweise nach anhaltender Belastung durch Analyse des Verschleißbildes der Lagereinrichtungen 280 ohne Aussparungen bestimmt werden. 0
Weiterhin sind jeder der Lagereinrichtungen 280 in Fig. 5 mehrere Abstandskörper 510 zugeordnet, die den Abstand der Planetenräder 260 vom Planetenradträger 270 bestimmen. Anzahl, Form, Lage und Orientierung der Abstandskörper 510 sind dabei variabel. Die Abstandskörper verringern die Kontaktoberfläche zwischen dem Plane-5 tenrad 260 und dem Planetenradträger 270 und können so eine Verringerung der Reibung im Betrieb bewirken. Die Abstandskörper 510 können am Planetenradträger 270 und/oder an den dem Planetenradträger 270 zugewandten Wangen der Plane- tenräder 260 ausgebildet sein. Eine einstückige Ausbildung der Abstandskörper 510 mit dem Planetenradträger 270 (vgl. Hg. 6) oder dem Planetenrad 260 ist ebenso möglich wie eine separate Ausbildung mit anschließender Montage. Bei der Ausführungsform von Fig. 5 werden vier Abstandskörper 510 verwendet. Alternativ oder
5 zusätzlich zu den dargestellten, am Planetenradträger 270 angebrachten Abstandskörpern 510 können Abstandskörper vorgesehen sein, die an den Planetenrädern 260 angebracht sind. Bei der gleichzeitigen Verwendung beider Optionen muss darauf geachtet werden, dass die Abstandskörper 510 der Planetenräder 260 und die des Planetenradträgers 270 z.B. voneinander disjunkte Kreisringe um die Achse der La- lo gereinrichtungen 280 abdecken, um ein gegenseitiges Verhaken zu vermeiden.
In dem Raum, der sich zwischen den Planetenrädern 260, den Abstandskörpern 510 und dem Planetenradträger 270 ergibt, kann ein Gleitmittel eingebracht werden. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, die sich auf diese Weise ergebenden Gleitmit- i5 telreservoire mit den durch die Aussparungen 520 der Lagereinrichtungen 280 gebildeten Gleitmittelreservoiren zu verbinden, so dass das eingebrachte Gleitmittel sich vom einen in das andere Reservoir bewegen kann.
Es hat sich gezeigt, dass bei Einsatz eines niedrig viskosen Gleitmittels dieses unter 20 hohen Getriebebelastungen zuerst an den Stellen flüssiger wird, wo die Temperatur aufgrund der Belastung am höchsten ist. Dadurch werden die am stärksten belasteten Stellen der Planetenräder 260 und der Lagereinrichtungen 280 automatisch besonders gut mit Gleitmittel versehen. Dieser Effekt wird unterstützt, wenn die genannten Reservoire miteinander verbunden sind. Eine getrennte Ausführungsform 25 der Reservoire ist aber ebenfalls möglich.
Fig. 6 zeigt den Schnitt entlang der Schnittlinie A-A aus Fig. 5. Gut zu erkennen ist die einstückige Ausführung der Lagereinrichtungen 280 und des Planetenradträgers 270. Ebenfalls zu erkennen ist die einstückige Ausführungsform der Abstandskörper 0 510 und der Planetenradträger 270. In der dargestellten Ausführungsform haben die Lagereinrichtungen 280 die Form von Hohlzylindern. Auf der den Lagereinrichtungen 280 abgewandten Seite des Planetenradträgers 270 befindet sich eine Wulst 610. Die Wulst 610 kann die Stabilität des Planetenradträgers 270 verbessern. 5 Wie bereits oben erwähnt, sind die Lagereinrichtungen 280 mit dem Planetenradträ¬ ger 270 stoffschlüssig verbunden. Eine andere als die in Fig. 6 dargestellte bevorzugte Ausführungsform sieht vor, zylindrische Lagereinrichtungen 280 zu wählen, die stumpf aber im Stofffluss mit der Oberfläche des Planetenradträgers 270 verbunden werden. Die Lagereinrichtungen 280 erstrecken sich vorzugsweise nicht in eine in dem Planetenradträger 270 eingebrachte Aussparung hinein. Als Fügetechniken zwischen den Lagereinrichtungen 280 und den Planetenrad 270 kommen alle stoff- 5 schlüssigen Verbindungstechniken in Frage, beispielsweise Schweißen, insbesondere Reibschweißen, Hart- und Weichlöten, Kleben und Vulkanisieren.
Sowohl der Planetenradträger 270 (eventuell mit einteilig ausgebildeten Lagereinrichtungen 280) als auch die Planetenräder 260 können aus einem Kunststoff, insbeson- lo dere aus Polyphenylsulfid gefertigt sein. Ein mögliches Herstellungsverfahren für den Planetenradträger 270 (mit oder ohne die Lagereinrichtungen 280 und die Abstandskörper 510) umfasst das Kaltschmieden.
Fig. 7 zeigt die Konstellation aus Fig. 5 in einer perspektivischen Darstellung. Gut i5 erkennbar sind der Planetenradträger 270 mit vier Lagereinrichtungen 280 und vier Abstandskörpern 510 pro Lagereinrichtung 280. Auf einer der Lagereinrichtungen 280 ist ein Planetenrad 260 montiert.
Jedes der Planetenräder 260 oder 220 kann durch eine Vielzahl von koaxialen Plane- 2o tenradscheiben mit gleichen Innen- und Außendurchmessern gebildet werden. In gleicher Weise kann das Hohlrad 210 aus mehreren axialen Elementen mit entsprechenden Innenverzahnungen gebildet werden.
Fig. 8 zeigt eine Explosionszeichnung einer weiteren Ausführungsform des Planeten- 5 getriebes 170. Im Wesentlichen entsprechen die dargestellten Elemente den in Fig. 2 dargestellten Elementen und tragen gleiche Bezugszeichen. Im Folgenden werden daher lediglich die Unterschiede der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform im Vergleich zu der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform erläutert. 0 Ein Abschlussring 810 ersetzt die untere Abdeckung 290 aus Fig. 2 und bildet zusammen mit dem Hohlrad 210 ein Gehäuse des zweistufigen Planetengetriebes 170. Die Verbindung des Abschlussrings 810 mit dem Hohlrad 210 erfolgt durch drei vom Abschlussring ausgehende, sich in axialer Richtung des Planetengetriebes 170 erstreckende Zungen, die in korrespondierende Aussparungen des Hohlrades 210 einrasten5 und mit ihnen eine lösbare Schnappverbindung eingehen. Der Abschlussring 810 verhindert ein Herausfallen des Planetenradträgers 270 nach unten, weist jedoch keine vollständige Abdeckung auf, so dass der untere Planetenradträger 270 bei zusammengebautem Planetengetriebe 170 im Bereich der Abtriebswelle 180 teilweise offen liegt. Eine Abdeckung des Planetenradträgers 270 kann auf eine beliebige, dem Fachmann bekannte Weise in den Abschlussring 810 von innen oder außen eingelegt und/oder mit ihm verbunden werden. Der untere Planeten radträger 270 weist an seiner Oberseite vier Lagereinrichtungen auf, die wie in Fig. 3 dargestellt, als Hohlzy- linder mit relativ großen Außendurchmessern ausgeformt sind. Die auf den Lagereinrichtungen 280 gelagerten Planetenräder 260 weisen an ihren Stirnseiten abgeschrägte Verzahnungen auf.
Fig. 9 zeigt eines der Planetenräder 260 aus Fig. 8 in einer perspektivischen Detaildarstellung. Die Abschrägung der Verzahnung findet sich sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite des Planetenrades 260, so dass auf eine gesonderte Darstellung und Beschreibung der Unterseite verzichtet werden kann. Durch die abgeschrägte Verzahnung des Planetenrades 260 wird zum Planeten radträger 270 hin ein sich axial erstreckender umlaufender Rand 910 ausgebildet, über den das Planetenrad am Planetenradträger 270 anliegt. Der umlaufende Rand 910 ist eine Ausgestaltung der oben bezüglich Fig. 5 beschriebenen Abstandskörper 510, wobei der Abstandskörper 910 an der dem Planetenradträger 270 zugewandten Wange des Planetenrades 260 und einstückig mit diesem ausgebildet ist. Durch die beschriebene Abschrägung der Verzahnung des Planetenrades 260 wird die Fläche, auf der das Planetenrad 260 mit dem Planetenradträger 270 in Kontakt steht, signifikant verkleinert. Dadurch können die Reibungsverluste zwischen dem Planetenrad 260 und dem Planetenradträger 270 reduziert werden, so dass der Wirkungsgrad des Planetengetriebes 170, und damit auch der Gesamtwirkungsgrad des Parkbrems-Aktuators 100, erhöht wird.
Wie dem Fachmann bekannt ist, können die Planetenräder 260 außer mittels des oben erwähnten Kaltschmiedeverfahrens beispielsweise auch durch Sintern hergestellt werden, wodurch sich Kostenvorteile ergeben können. Im Zusammenhang mit Sintern erweist sich die stirnseitig abgeschrägte Verzahnung des Planetenrades 260 nach den Fign. 8 und 9 als vorteilhaft, weil das beim Sintern abschließend erforderli¬ che Entformen des Planetenrades 260 einfacher durchführbar ist.

Claims

Patentansprüche
5 1. Aktuator (100) für eine elektrische Parkbremse, wobei der Aktuator (100) einen Elektromotor (130) und ein dem Elektromotor (130) nachgeschaltetes Planetengetriebe (170) umfasst und das Planetengetriebe (170) wenigstens einen Planetenradträger (270) aufweist, der eine Vielzahl von Lagereinrichtungen (280) zur drehbaren Lagerung von Planetenrädern (260) aufweist, da- lo durch gekennzeichnet, dass die Lagereinrichtungen (280) stoffschlüssig mit dem Planetenradträger (270) verbunden sind.
2. Aktuator (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinrichtungen (280) einteilig mit dem Planetenradträger (270) ausgebildet i5 sind.
3. Aktuator (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinrichtungen (280) separate, stoff schlüssig mit dem Planetenradträger gekoppelte Elemente sind.
20
4. Aktuator (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinrichtungen (280) einen Durchmesser von wenigstens einem Drittel des größten Außendurchmessers der Planetenräder (260) aufweisen. 5
5. Aktuator (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinrichtungen (280) einen Durchmesser aufweisen, der größer als ihre axiale Erstreckung ist. 0
6. Aktuator (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinrichtungen (280) eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweisen.
7. Aktuator (100) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die La-5 gereinrichtungen (280) eine im Wesentlichen hohlzylindrische Form aufweisen.
8. Aktuator (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinrichtungen (280) jeweils wenigstens eine Aussparung (520) auf ihrer den Planetenrädern (260) zugewandten
5 Lageroberfläche aufweisen.
9. Aktuator (100) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (520) wenigstens teilweise mit einem Gleitmittel gefüllt ist.
lo 10. Aktuator (100) gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Aussparungen (520) in axialer Richtung der Lagereinrichtung verläuft.
11. Aktuator (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigs- i5 tens eine der Lagereinrichtungen ein Planetenrad (260) drehbar lagert, dadurch gekennzeichnet, dass der minimale Abstand zwischen dem Planetenradträger (270) und dem Planetenrad (260) in dessen axialer Richtung durch wenigstens einen Abstandskörper (510, 910) bestimmt ist.
20 12. Aktuator (100) gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Abstandskörper (910) am Planetenrad (260) ausgebildet ist.
13. Aktuator (100) gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Abstandskörper (510) am Planetenradträger (270) ausgebildet ist. 5
14. Aktuator (100) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gleitmittel in den Raum zwischen dem Planetenradträger (270) und wenigstens einem der Planetenräder (260) eingebracht ist. 0
15. Aktuator (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenradträger (270) aus einem Kunststoff, insbesondere aus Polyphenylsulfid gefertigt ist.
16. Aktuator (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge-5 kennzeichnet, dass wenigstens ein Planetenrad (260) aus einem Kunststoff, insbesondere aus Polyphenylsulfid gefertigt ist.
17. Aktuator (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenradträger (270) eine Abtriebswelle (180) um- fasst, wobei die Abtriebswelle (180) mittels eines Polygon-Profils drehmomentschlüssig mit dem Planetenradträger (270) verbunden ist.
18. Elektrische Parkbremse mit einem Aktuator (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
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